專利名稱：工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如下光學(xué)式觸摸面板裝置，其具備與操作人員接觸的平板狀的面板、沿該面板的表面產(chǎn)生光線的多個(gè)發(fā)光元件、以及與這些發(fā)光元件分別成對(duì)設(shè)置且接受光線的多個(gè)受光元件，并且基于從發(fā)光元件至受光元件的光線被遮擋的情況，來(lái)檢測(cè)操作人員與面板的接觸。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的光學(xué)式觸摸面板裝置具備:與操作人員接觸的平板狀的面板；沿該面板的表面產(chǎn)生光線的多個(gè)發(fā)光元件；以及與這些發(fā)光元件分別成對(duì)設(shè)置且接受光線的多個(gè)受光元件。發(fā)光元件在與面板平行的平面內(nèi)的多個(gè)規(guī)定部位分別以2束光線交叉的方式排列。即，在現(xiàn)有的光學(xué)式觸摸面板裝置中，將交叉的兩束光線同時(shí)被遮擋的情況作為操作人員接觸到與規(guī)定部位相對(duì)的面板的表面的部位來(lái)檢測(cè)。(參照專利文獻(xiàn)I)現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)平11-353102號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題然而，工程機(jī)械的駕駛室在前面、背面、左右兩側(cè)面設(shè)有玻璃窗，駕駛室的前后左右的寬度尺寸基于形成僅供I個(gè)操作人員乘坐的空間來(lái)設(shè)計(jì)，從而太陽(yáng)光以及其反射光、或者夜間施工的照明光以及其反射光等外部光容易射入駕駛室內(nèi)。在考慮了將上述的現(xiàn)有的光學(xué)式觸摸面板裝置設(shè)置于這樣的工程機(jī)械的駕駛室內(nèi)的情況，需要考慮外部光射入受光元件的情況。也就是說(shuō)，外部光射入至分別接受在規(guī)定部位交叉的2束光線的2個(gè)受光元件中的任一個(gè)，存在產(chǎn)生如下檢測(cè)不良的擔(dān)憂，即、無(wú)法檢測(cè)操作人員的手指放置于該規(guī)定部位的情況、即、無(wú)法檢測(cè)操作人員接觸了與該規(guī)定部位相對(duì)的面板的表面的部位的情況。本發(fā)明是考慮上述的情況而完成的，其目的在于提供能夠防止因外部光射入受光元件而引起的接觸部位的檢測(cè)不良的產(chǎn)生的工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置。用于解決課題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置如下構(gòu)成?！睮〕本發(fā)明的工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置具備操作人員接觸的平板狀的面板、沿該面板的表面產(chǎn)生光線的多個(gè)發(fā)光元件、以及與這些發(fā)光元件分別成對(duì)設(shè)置并接受上述光線的多個(gè)受光元件，該光學(xué)式觸摸面板裝置在工程機(jī)械的駕駛室內(nèi)設(shè)置，其特征在于，以使3束以上的上述光線分別在與上述面板平行的平面上的多個(gè)規(guī)定部位交叉的方式排列上述多個(gè)發(fā)光元件，檢測(cè)交叉的上述3束以上的光線中的至少2束同時(shí)被遮擋的情況，并將該情況作為操作人員接觸到與上述規(guī)定部位相對(duì)的上述面板的表面的部位的情況。該“〔I〕”所記載的工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置將交叉的3束以上的光線中的至少2束同時(shí)被遮擋的情況作為操作人員接觸到與規(guī)定部位相對(duì)的面板的表面的部位的情況來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。由此，即使是在分別接受交叉的3束以上的光線的受光元件中有射入了外部光的受光元件，若有2個(gè)未射入外部光的受光元件，則也能夠檢測(cè)到操作人員接觸與規(guī)定部位相對(duì)的面板的表面的部位的情況。其結(jié)果，能夠防止由外部光射入受光元件而引起接觸部位的檢測(cè)不良的發(fā)生。根據(jù)“〔I〕”所記載的工程機(jī)械的觸摸面板裝置，〔2〕本發(fā)明的工程機(jī)械的觸摸面板裝置的特征在于，具備以覆蓋上述受光元件的接受上述光線的一側(cè)的面的方式設(shè)置的罩部件，在該罩部件設(shè)有狹縫，該狹縫針對(duì)上述受光元件阻止來(lái)自不與該受光元件成對(duì)的發(fā)光元件的光線入射到該受光元件中，并且將來(lái)自與該受光元件成對(duì)的發(fā)光元件的光線引導(dǎo)至該受光元件中。該“〔2〕”所記載的工程機(jī)械的觸摸面板裝置能夠利用狹縫來(lái)防止因受光元件接受來(lái)自不與其成對(duì)的發(fā)光元件的光線而引起的檢測(cè)不良的發(fā)生。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明的工程機(jī)械的觸摸面板裝置，如上所述，能夠防止因外部光射入受光元件而引起接觸部位的檢測(cè)不良。
圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的工程機(jī)械的側(cè)視圖。圖2是表示在圖1所示的駕駛室內(nèi)從駕駛座側(cè)觀察前方的情況的立體圖。圖3是表示圖2所示的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的光學(xué)式觸摸面板裝置所具備的發(fā)光元件以及受光元件的排列、以及由這些發(fā)光元件和受光元件形成的紅外線矩陣的圖。圖4是簡(jiǎn)化表示檢測(cè)出操作人員的手指接觸到圖3所示的面板時(shí)所使用的受光元件和發(fā)光元件的組合的圖。圖5是表示由受光元件接受的紅外線的入射角度的有效范圍的圖。圖6是表示3束光線的交叉角度的圖。
具體實(shí)施例方式使用圖1 圖6，對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置進(jìn)行說(shuō)明。圖1所示的工程機(jī)械I (液壓挖掘機(jī))具備:用于行駛的行駛體2 ;作為工程機(jī)械I的主體而能夠回轉(zhuǎn)地與行駛體2結(jié)合的回轉(zhuǎn)體3 ；以及設(shè)于該回轉(zhuǎn)體3的前部的前作業(yè)裝置7?；剞D(zhuǎn)體3具備:位于前作業(yè)裝置7的左側(cè)方的駕駛室4 ;設(shè)于該駕駛室4的后方的機(jī)械室5 ；以及設(shè)于該機(jī)械室5的后方的配重6。前作業(yè)裝置7具備:能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地與回轉(zhuǎn)體3結(jié)合的起重臂8、能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地與該起重臂8結(jié)合的懸臂9 ;以及能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地與該懸臂9結(jié)合的鏟斗10。如圖2所示，在駕駛室4內(nèi)具備:駕駛座20 ;分別設(shè)于該駕駛座20的左右兩側(cè)部的操作桿21、22 ;以及在駕駛座20的前方從地板直立設(shè)置的操作桿31、32。在駕駛室4的前面上下并列地設(shè)有玻璃窗4a、4b，這些玻璃窗4a、4b幾乎占據(jù)駕駛室4的整個(gè)前面。在駕駛室4的左側(cè)面且在駕駛座20的左斜前方，設(shè)有乘降用門(參照?qǐng)DI )，在該乘降用門上上下并列地設(shè)有玻璃窗4c、4d。在駕駛室4的左側(cè)面且在駕駛座20的左方，設(shè)有玻璃窗4e(參照?qǐng)D1)。在駕駛室4的右側(cè)面設(shè)有玻璃窗4f,該玻璃窗4f幾乎占據(jù)駕駛室4的右側(cè)面的上側(cè)的一半。在駕駛室4的背面，也設(shè)有未圖示的玻璃窗。白天時(shí)太陽(yáng)光或者其反射光通過(guò)這些玻璃窗4a 4f等入射于駕駛室4內(nèi)，夜間時(shí)照明光以及其反射光通過(guò)這些玻璃窗4a 4f等入射于駕駛室4內(nèi)。在位于駕駛室4內(nèi)的右前角的支柱4g，設(shè)有顯示與工程機(jī)械I的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)有關(guān)的信息的監(jiān)視器裝置50。該監(jiān)視器裝置50具備矩形的顯示窗51，該顯示窗51以其一個(gè)對(duì)邊(在本實(shí)施方式中為由長(zhǎng)邊構(gòu)成的對(duì)邊)在上下并列的狀態(tài)朝向駕駛座20的方向固定于支柱4g。如圖3所示，顯示窗51由本實(shí)施方式的觸摸面板裝置60形成。即，該觸摸面板裝置60具備:將透明的平板狀的丙烯酸板形成為矩形而供操作人員接觸的面板61 ;固定有該面板61的框部件62 ;收容于該框部件62的發(fā)光元件71 73 ;以及受光元件81 83。發(fā)光元件71是沿面板61的表面從下向上產(chǎn)生I束光線91 (紅外線)的紅外線LED，發(fā)光元件72是沿面板61的表面從左下向右上產(chǎn)生I束光線92 (紅外線)的紅外線LED，發(fā)光元件73是沿面板61的表面產(chǎn)生I束光線93 (紅外線)的紅外線LED。受光元件81 83分別是與各個(gè)發(fā)光元件71 73成對(duì)設(shè)置且接受所對(duì)應(yīng)的I束光線91 93的光電晶體管。發(fā)光元件71 73以使3束光線91 93分別在與面板61平行的平面上的多個(gè)規(guī)定部位100交叉的方式排列。具體而言，發(fā)光元件71沿矩形的面板61的下邊61a排列，產(chǎn)生與面板61的長(zhǎng)邊成為正交關(guān)系而延伸的光線91。發(fā)光兀件72為在比面板61的左邊61b的中央更靠下方的范圍內(nèi)沿該左邊61b排列的元件、和在比面板61的下邊61a的中央更靠左方的范圍內(nèi)沿該下邊61a排列的元件，并且產(chǎn)生在面板61從左下側(cè)向右上側(cè)延伸的光線92。發(fā)光元件73為在比面板61的右邊61c的中央更靠下方的范圍內(nèi)沿該右邊61c排列的元件、和在比面板61的下邊61a的中央更靠右方的范圍內(nèi)沿該下邊61a排列的元件，并且產(chǎn)生在面板61從右下側(cè)向左上側(cè)延伸的光線93。發(fā)光元件72、73配置為比發(fā)光元件71更靠近面板61的下邊61a。受光元件81 83分別以在與各個(gè)發(fā)光元件71 73之間隔著面板61設(shè)置的方式排列。受光元件82、83配置為比發(fā)光元件71更靠近面板61的上邊 61d。發(fā)光元件71 73配置在面板61的下側(cè)，受光元件81 83配置在面板61的上偵U。由此，防止如太陽(yáng)光那樣地從斜上方射入駕駛室4內(nèi)的外部光照射受光元件81 83情況。觸摸面板裝置60將交叉的3束光線91 93中的至少2束同時(shí)被遮擋的情況作為操作人員接觸到與規(guī)定部位100的特定的部位相對(duì)的面板61的表面的部位的情況進(jìn)行檢測(cè)。使用圖4對(duì)該情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在受光元件81接受來(lái)自發(fā)光元件71的光線91、受光元件82接受來(lái)自發(fā)光元件72的光線92、受光元件83接受來(lái)自發(fā)光元件73的光線93的狀態(tài)下，當(dāng)外部光均未射入受光元件81 83時(shí),若操作人員的手指放置在規(guī)定部位100的任意一點(diǎn)，則如圖4 Ca)所示，朝向受光元件81 83的3束光線91 93全部被該手指遮擋，由此，檢測(cè)出操作人員的手指放置于規(guī)定部位100的情況。另外，在受光元件81接受來(lái)自發(fā)光元件71的光線91、受光元件82接受來(lái)自發(fā)光元件72的光線92、而受光元件83接受來(lái)自發(fā)光元件73的光線93的狀態(tài)下，當(dāng)外部光101向受光元件81 83中的受光元件83入射時(shí)，若操作人員的手指放置在規(guī)定部位100，則如圖4 (b)所示，朝向受光元件81 83的3束光線91 93全部被該手指遮擋，但外部光101保持向受光元件83入射不變，從而受光元件83不會(huì)感知光線93被遮擋的情況。在這種情況下，由于2個(gè)受光元件81、82分別感知各個(gè)光線91、92被遮擋，從而檢測(cè)出操作人員的手指放置于規(guī)定部位100的情況。與此相同，在受光元件81接受來(lái)自發(fā)光元件71的光線91、受光元件82接受來(lái)自發(fā)光元件72的光線92、受光元件83接受來(lái)自發(fā)光元件73的光線93的狀態(tài)下，當(dāng)外部光101向受光元件81 83中的受光元件81入射時(shí)，若操作人員的手指放置在規(guī)定部位100，則如圖4 (c)所示，朝向受光元件81 83的3束光線91 93全部被該手指遮擋，但外部光101保持向受光元件81入射不變，從而受光元件81不會(huì)感知光線91被遮擋。在這種情況下，由于2個(gè)受光元件82、83分別感知各個(gè)光線92、93被遮擋，從而檢測(cè)出操作人員的手指放置于規(guī)定部位100的情況。并且，與此相同，在受光元件81接受來(lái)自發(fā)光元件71的光線91、受光元件82接受來(lái)自發(fā)光元件72的光線92、受光元件83接受來(lái)自發(fā)光元件73的光線93的狀態(tài)下，當(dāng)外部光101向受光元件81 83中的受光元件82入射時(shí)，若操作人員的手指放置在規(guī)定部位100，則如圖4 (d)所示，朝向受光元件81 83的3束光線91 93全部被該手指遮擋，但外部光101保持向受光元件82入射不變，從而受光元件82不會(huì)感知光線92被遮擋。在這種情況下，由于2個(gè)受光元件81、83分別感知各個(gè)光線91、93被遮擋，從而檢測(cè)出操作人員的手指放置于規(guī)定部位100的情況。如圖5所示，受光元件81的接受光線91 一側(cè)的面被罩部件200 (圖3、圖4中省略圖示)覆蓋。在該罩部件200設(shè)有狹縫201。該狹縫201對(duì)由受光元件81感知光線91的入射角度的有效范圍A進(jìn)行規(guī)定。該有效范圍A是將連結(jié)發(fā)光元件71和受光元件81的假想線94 (雙點(diǎn)劃線)設(shè)為0°、從該0°至土 α /2的范圍。在發(fā)光元件82、83，也設(shè)有具備狹縫201的罩部件200 (省略圖示)。如圖6所示，光線91、92交叉而成的角度β 1、光線91、93交叉而成的角度@2、光線92、93交叉而成的角度β 3全部設(shè)定為比α大。S卩，狹縫201阻止來(lái)自不與受光元件81成對(duì)的發(fā)光元件72、73的光線92、93向該受光元件81入射，并且對(duì)來(lái)自與該受光元件81成對(duì)的發(fā)光元件71的光線91進(jìn)行引導(dǎo)。此外，在本實(shí)施方式中，設(shè)定為“ α =30°，β I = β2 = β3 = 60° ”，但β I β 3限定于比α大的角度，β I β 3可以是相互不同的角度，也可以是其中一個(gè)為不同的角度。根據(jù)本實(shí)施方式的光學(xué)式觸摸面板裝置60，能得到如下效果。在光學(xué)式觸摸面板裝置60中，將交叉的3束光線91 93中的至少2束同時(shí)被遮擋的情況作為操作人員接觸到與規(guī)定部位100相對(duì)的面板61的表面的部位的情況進(jìn)行檢測(cè)。即，即使是在分別接受交叉的3束光線91 93的受光元件中射入了外部光的受光元件，若有2個(gè)未射入外部光的受光元件，則也能夠檢測(cè)到操作人員接觸與規(guī)定部位100相對(duì)的面板61的表面的部位的情況。其結(jié)果，能夠防止由外部光射入受光元件而引起接觸部位的檢測(cè)不良。光學(xué)式觸摸面板裝置60能夠利用狹縫201來(lái)防止由受光元件81 83接受來(lái)自分別不與它們成對(duì)的發(fā)光元件的光線引起的檢測(cè)不良的產(chǎn)生。
符號(hào)的說(shuō)明 I一工程機(jī)械，2—行駛體，3—回轉(zhuǎn)體，4一駕駛室，4a 4f一玻璃窗，4g—支柱，5—機(jī)械室，6—配重，7—前作業(yè)裝置，8—起重臂，9一懸臂，IO—鏟斗，20—駕駛座，21、22、31、32—操作桿，50一監(jiān)視器裝置，51一顯不窗,60一觸摸面板裝置，61—面板,61a—下邊，61b—左邊，61c—右邊，61d—上邊，62—框部件，71 73—發(fā)光元件，81 83—受光元件，91 93—光線，94一假想線，100—規(guī)定部位，101—外部光，200—罩部件，201—狹縫。
權(quán)利要求
1.一種工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置，其設(shè)于工程機(jī)械的駕駛室內(nèi)，具備:操作人員接觸的平板狀的面板；沿該面板的表面產(chǎn)生光線的多個(gè)發(fā)光元件；以及與這些發(fā)光元件分別成對(duì)設(shè)置并接受所述光線的多個(gè)受光元件，所述光學(xué)式觸摸面板裝置的特征在于， 以使3束以上的所述光線分別在與所述面板平行的平面上的多個(gè)規(guī)定部位交叉的方式排列所述多個(gè)發(fā)光元件， 檢測(cè)交叉的所述3束以上的光線中的至少2束同時(shí)被遮擋的情況，并將該情況作為操作人員接觸到與所述規(guī)定部位相對(duì)的所述面板的表面的部位的情況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工程機(jī)械的觸摸面板裝置，其特征在于， 具備以覆蓋所述受光元件的接受所述光線的一側(cè)的面的方式設(shè)置的罩部件， 在該罩部件設(shè)有狹縫，該狹縫針對(duì)所述受光元件阻止來(lái)自不與該受光元件成對(duì)的發(fā)光元件的光線入射到該受光元件中，并且將來(lái)自與該受光元件成對(duì)的發(fā)光元件的光線引導(dǎo)至該受光元件中。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠防止因外部光射入受光元件而引起的接觸部位的檢測(cè)不良的發(fā)生的工程機(jī)械的光學(xué)式觸摸面板裝置。具備操作人員接觸的平板狀的面板(61)、沿該面板(61)的表面產(chǎn)生光線的多個(gè)發(fā)光元件(71～73)、以及分別與這些發(fā)光元件(71～73)成對(duì)設(shè)置且接受光線(91～93)的多個(gè)受光元件，以使3束光線(91～93)分別在與面板(61)平行的平面上的多個(gè)規(guī)定部位(100)交叉的方式排列多個(gè)發(fā)光元件(71～73)，檢測(cè)交叉的3束光線(91～93)中的至少2束同時(shí)被遮擋的情況，并將該情況作為操作人員接觸到與規(guī)定部位(100)相對(duì)的面板(61)的表面的部位的情況。
文檔編號(hào)G06F3/042GK103140823SQ201180047458
公開(kāi)日2013年6月5日 申請(qǐng)日期2011年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者田中慧 申請(qǐng)人:日立建機(jī)株式會(huì)社